『Abstract
The present research reconstructs the histories of chemical weathering
in the drainage basins of the Changjiang and Huanghe based on
the chemical compositions of the river sediments. The silicate
weathering of the Changjiang Basin is strong and Na- and Ca-silicate
minerals are considerably dissolved, while other silicate minerals
are less attacked. In comparison, the Huanghe Basin is characterized
by very weak silicate weathering, and the weathering degree corresponds
well with that of the loess which is the predominant source of
the Huanghe sediment. Overall, the Changjiang and Huanghe basins
constitute a consistent weathering spectrum from the early to
intermediate stage. The similarity of chemical compositions between
upper continental crust and the Huanghe sediments as well as the
low degree of chemical weathering in the Huanghe Basin imply that
the river sediments can be considered to be the representative
of UCC and are suitable for studying the evolution of continental
crust. Our observations indicate that climate is the predominant
factor controlling silicate weathering in both river basins, while
controls by source rocks and relief are subordinate. Highly erosive
river basins such as the Huanghe produce poorly weathered materials,
which casts doubt on the idea that strong physical weathering
naturally contributes much to chemical weathering. Differences
in silicate weathering processes between the Changjiang and Huanghe
basins may provide more constraints in estimating atmospheric
CO2 budget in China.
Keywords: Geochemistry; River sediments; Changjiang and Huanghe;
Silicate weathering』
『本研究は、河川堆積物の化学組成を基に、ChangjiangおよびHuangheの集水域における化学風化の歴史を再構築することである。Changjiang流域の珪酸塩風化は強くて、NaとCa珪酸塩鉱物はかなり溶解されているが、一方他の珪酸塩鉱物はあまり攻撃を受けていない。それに比べて、Huanghe流域は非常に弱い珪酸塩風化で特徴づけられ、風化度はHuanghe堆積物の卓越した供給源であるレスのものによく対応している。全体的に、 ChangjiangおよびHuanghe流域は、ある一貫した風化範囲の初期段階から中期段階に当たる。Huanghe流域で化学風化度が低いだけでなく、上部大陸地殻とHuanghe堆積物の化学組成が類似することは、河川堆積物が上部大陸地殻の代表であると考えることができ、大陸地殻の進化を研究するのに適していることを意味している。我々の観察から、気候が両方の河川流域における珪酸塩風化をコントロールする支配的な要因であり、一方供給岩と起伏によるコントロールは副次的なものであることが示される。Huangheのような強い浸食作用の河川流域はあまり風化された物質を生産せず、このことは強力な物理風化が自然に化学風化の大きな一因になるという考えに疑問を投げかけている。ChangjiangおよびHuanghe流域間の珪酸塩風化過程の違いは、中国における大気CO2収支を見積る際により多くの制約を与えてくれるであろう。』
1. Introduction
2. River settings
『
| 河川 |
長さ (km) |
面積 (106 km2) |
T (℃） |
降水量 (mm/年) |
流量a (mm/年) |
水排出量 (km3/年) |
堆積物負荷量(108トン/年) | 溶存負荷量a(108トン/年) | 年間堆積物濃度(kg/m3） | 粒径中央値(μm) |
| Changjiang | 6380 | 1.8 | 15 | 1100 | 500 | 905.1(676-1360) | 4.3(2.4-6.8) | 1.66 | 0.49(0.28-0.70) | 17(8-42) |
| Huanghe | 5464 | 0.75 | 13 | 476 | 65 | 35.0(1.86-97.3) | 8.8(0.2-21) | 0.23 | 25.7(4.6-116) | 24(14-32) |
|
データはChangjiang Water Resources Commission(2000)およびHuanghe
Water Conservancy Commission(2000)から。水と砂のデータは多年の観察を基にしている：Changjiangは1950-2000年、Huangheは19501-1998年。 a Hay(1998)によるデータ；カッコ内のデータは範囲を示す。 |
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3. Samples and methods
4. Results and discussions
4.1. Mineral and elemental compositions
『
| 鉱物 | Changjiang | Huanghe | |
| n | 6 | 5 | |
| 石英 | 42 | 41 | |
| 長石 | 29 | 34 | |
| 雲母 | 1.1 | 6.4 | |
| 方解石 | 4.2 | 6.8 | |
| 苦灰石 | 2.6 | - | |
| 粘土鉱物 | イライト | 66 | 60 |
| カオリナイト | 16 | 12 | |
| 緑泥石 | 13 | 18 | |
| スメクタイト | 5 | 10 | |
| 重鉱物 | 普通角閃石 | 0.6 | 0.7 |
| 緑簾石 | 0.4 | 0.5 | |
| 燐灰石 | 0.15 | 0.18 | |
| 磁鉄鉱 | 0.12 | 0.13 | |
| 柘榴石 | 0.10 | 0.14 | |
| チタン鉄鉱 | 0.10 | 0.08 | |
| 褐鉄鉱 | 0.06 | 0.10 | |
| 楔石 | 0.09 | 0.12 | |
| ジルコン | 0.03 | 0.04 | |
| 褐簾石 | 0.01 | tr. | |
| モナズ石 | tr. | tr. | |
| その他 | <0.1 | <0.1 | |
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データはYang et al.(2002)から。 n＝試料数：tr.＝微量。 粘土鉱物含有量は粘土画分の相対量。 |
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4.2. Indicators of degree of silicate weathering
4.2.1. Elemental concentrations and ratios
4.2.2. Chemical weathering index (CIA) and mobility of elements
4.2.3. Weathering trends and mineral dissolution
4.3. Constraints of chemical weathering
5. Conclusions
Acknowledgements
References